A caracterização analítica consistiu na determinação, para o total de amostras recolhidas, dos teores em ppm ou % de elementos metálicos como o ouro (Au), prata (Ag), cobre (Cu), ferro (Fe), lítio (Li), níquel (Ni), estanho (Sn), titânio (Ti), volfrâmio (W) e zinco (Zn), assim como terras raras e outros elementos. As amostras foram enviadas para o laboratório acreditado ALS, em Sevilha, e analisadas através do método ME-MS61, com excepção do ouro, obtido pelo método Au-AA23 e do estanho e volfrâmio, obtidos pelo método ME-MS85. Os valores obtidos para cada amostra são apresentados no anexo IV.
A análise dos resultados obtidos através da caracterização analítica consistiu na análise estatística univariada dos teores de Sn e W obtidos para cada mina, na interpretação da sua distribuição espacial e na análise estatística multivariada dos dados, através da Análise em Componentes Principais (ACP) dos elementos químicos analisados e tipologia dos materiais das escombreiras.
A análise univariada compreendeu o cálculo de estatísticos básicos como a média, mediana, mínimo, máximo, variância, coeficiente de assimetria (Skewness) e ainda os quartis Q1 (25%), Q2 (50%) e Q3 (75%). Foi ainda feita a representação gráfica dos quartis de teores acima mencionados em mapas, o que possibilitou a visualização da distribuição espacial das amostras com teores mais significativos.
Seguiu-se a análise multivariada dos dados através da análise em componentes principais (ACP), onde foram consideradas todas as amostras e todos os elementos químicos com teor obtido laboratorialmente.
Resultados analíticos e estatísticos básicos
Os teores de Sn e W obtidos para as amostras recolhidas nas minas de Senhora da Guia e Vale Pião são apresentados através da Figura 6-10 e Figura 6-11, respectivamente. Estes teores são apresentados tanto para a fracção fina (YF) como para a grosseira (YG). Devido à amostra VP-A1-YG apresentar uma massa reduzida (1,8g), considera-se que a amostra A1 da mina de Vale Pião é composta apenas pela fracção fina.
Os teores mais elevados de W encontram-se nas fracções finas das amostras SG-F1, SG-F2, SG- B2 e SG-D1, enquanto a única fracção grosseira com teor mais significativo deste elemento é a da amostra SG-F1. Os teores de Sn são baixos em todas as amostras, estando este resultado de acordo com o facto da mineralização de estanho não ser explorada nesta mina devido à sua fraca ocorrência.
A mina de Vale Pião apresenta os teores de Sn mais elevados (acima de 10000ppm) nas amostras VP-A1 (fracção fina) e VP-A2 (ambas as fracções). Os teores do mesmo elemento nas fracções finas de VP-A3, VP-A4, VP-B1 e VP-B2 são, também, elevados (superiores a 3290ppm). Nas fracções grosseiras destacam-se as amostras VP-A2 (>10000ppm), VP-B1 e VP-B2. Relativamente ao W, as fracções finas de todas as amostras das escombreiras A e B apresentam teores elevados, assim como a fracção grosseira de VP-A2.
Os estatísticos básicos resultantes das amostras finas e grosseiras de ambas as minas são apresentados na Tabela 6-1. Ao analisar os resultados pode concluir-se que:
Os teores mais elevados de W e Sn encontram-se na mina de VP, nomeadamente nas amostras da escombreira A, que apresentam teores superiores a 10000ppm, enquanto os teores mais baixos encontram-se na mina de SG, onde apenas a escombreira F se destaca por apresentar teores da mesma ordem de grandeza (superiores a 1000ppm) dos das escombreiras A e B de VP.
Em SG, os teores de W são superiores aos de Sn, o que confirma o facto de a mineralização de cassiterite nesta mina ser escassa e o Sn não ser explorado.
A média e mediana são mais elevadas para os teores de Sn em VP, devido particularmente aos teores elevados presentes nas escombreiras A e B. O quartil 75% (Q3) é de 3290ppm, o que significa que 25% das amostras de VP possuem teores de Sn superiores a este valor.
A mina de VP é a que apresenta maior variância de teores, sendo consideravelmente superior no W, o que indica a forte presença de outliers na população amostral. Estes correspondem principalmente
às amostras da escombreira A onde os teores são os mais elevados de todas as amostras (>10000ppm). Os teores de Sn presentes em SG são os que apresentam menor variância pois todas as amostras possuem teores baixos deste elemento e de semelhante ordem de grandeza (teor médio=27,5ppm).
O coeficiente de Skewness indica que todas as amostras apresentam uma distribuição enviesada à esquerda ou assimétrica positiva. No entanto verifica-se que este enviesamento é mais acentuado para o W em ambas as minas, devido à existência de teores muito elevados, face à mediana do conjunto. No caso dos teores de Sn da mina de SG a distribuição é aproximadamente simétrica pois todas as amostras apresentam teores baixos e de semelhante grandeza.
Estatísticos básicos VP SG W Sn W Sn Máximo (ppm) 10000 10000 6250 44 Mínimo (ppm) 21 120 18 15 Média (ppm) 1391,6 2548,6 923,4 27,5 Mediana (ppm) 311 816 346 27,5 Variância 5935872 10878710 1931018 42,3 Coeficiente de Skewness 2,34 1,45 2,47 0,34 Q1 25% (ppm) 84 389 107 23 Q3 75% (ppm) 1080 3290 1090 32
Os valores de Sn e W na amostra de controlo e nas amostras de sedimentos de ambas as minas são apresentados na Tabela 6-2 e na Tabela 6-3, respectivamente. Os valores das amostras de sedimentos e controlo são comparados com o quartil 25% (Q1) das amostras das escombreiras com o objectivo de verificar se as amostras de sedimentos se encontram nas 25% de amostras (do total de amostras colhidas) com teores mais baixos. Na Tabela 6-2 e na Tabela 6-3 estão assinalados a vermelho os teores cujo valor se encontra acima de Q1, ou seja, os teores que não permitam incluir determinada amostra com conjunto das 25% de amostras com teores mais baixos. Quando o teor de Sn ou W é inferior a Q1, é possível afirmar que a dispersão de Sn e W nas linhas de água onde a colheita foi feita não é significativa.
A amostra de controlo apresenta teores residuais de ambos os elementos (o seu teor mais elevado é de 90ppm de W na fracção grosseira), apenas estando acima de Q1 os teores de Sn na fracção fina para Senhora da Guia, e de W na fracção grosseira para Vale Pião. No então, a diferença para Q1 é de apenas 3 e 6ppm, respectivamente, o que permite afirmar que a amostra de controlo têm teores baixos face ao conjunto de amostras e, por isso, pode ser considerada válida para ser comparada com as restantes amostras de sedimentos. O teor de Sn na amostra SG-S1 está acima de Q1, o que permite concluir que existe alguma dispersão de Sn na linha de água, embora os teores do elemento sejam baixos. Os teores
Em Vale Pião ocorre semelhante situação mas para o W, onde os teores na amostra VP-S1 são superiores a Q1, particularmente na fracção grosseira, onde registam 961ppm. A amostra VP-SA apresenta teores mais elevados em ambas as fracções e para os dois elementos, sendo este resultado esperado pois esta amostra foi colhida numa linha de água que provém do interior da mina através de uma galeria. Amostras W (ppm) Sn (ppm) Q1 (25%) 107 23 AM-CT1-YF 18 26 AM-CT1-YG 90 4 SG-S1-YF 23 88 SG-S1-YG 17 107 Amostras W (ppm) Sn (ppm) Q1 (25%) 84 389 AM-CT1-YF 18 26 AM-CT1-YG 90 4 VP-S1-YF 124 55 VP-S1-YG 961 46 VP-SA-YF 981 851 VP-SA-YG 310 235
Distribuição espacial dos teores de Sn e W
A partir dos resultados da caracterização analítica realizaram-se mapas de quartis de teores, tanto para as amostras finas (YF) como para as amostras grosseiras (YG), de modo a fazer uma identificação expedita de quais as escombreiras mais promissoras em conteúdo de elementos importantes. Nestes mapas pode visualizar-se a distribuição espacial dos teores, simbolizados por círculos que aumentam de diâmetro consoante o intervalo de quartis e cujas cores correspondem a: 1) As amostras assinaladas a vermelho possuem teores acima do quartil Q3, correspondendo a amostras
incluídas no grupo dos 25% de amostras com teor mais elevado;
2) A laranja estão representadas as amostras cujo teor é superior à mediana (quartil 50%) e inferiores ao quartil Q3.
3) A amarelo indicam-se as amostras cujo teor se situa entre o quartil Q1 e a mediana.
4) A verde correspondem as amostras abaixo do quartil Q1, correspondendo a amostras incluídas no grupo dos 25% de amostras com teor mais baixo.
Tabela 6-2 - Teores das amostras de sedimentos de SG comparativamente ao quartil Q1 (25%)
Através da distribuição espacial do volfrâmio na mina de Senhora da Guia (Figura 6-12 e Figura 6-13) pode-se verificar-se que amostras colhidas na escombreira SG-F apresentam teores elevados em ambas as fracções. A amostra SG-D1-YG demonstra ter teores compreendidos entre a mediana e Q3, no entanto, a fracção mais fina apresenta teores um pouco inferiores. A amostra SG-B2 contém, para ambas as fracções, teores de W que se encontram no intervalo entre a Q2 e Q3.
Legenda: Teor W(ppm) 21.00-162.00 162.01-654.00 654.01-1870.00 1870.01-7170.00
Legenda: Teor W (ppm) 0.00-42.00 42.01-215.00 215.01-508.00 508.01-10000.00
Figura 6-12 - Mapa de quartis de teores de W das amostras YF em SG
Na mina de Vale Pião (Figura 6-14 e Figura 6-15), os teores mais elevados de W centram-se essencialmente nas escombreiras A e B. As restantes amostras indicam teores residuais deste elemento, em particular as amostras VP-C1, VP-C2 e VP-D1, tanto a fracção grosseira, como a fracção fina. A excepção prende-se com a amostra VP-E1-YG, cujos teores de W são mais elevados.
Legenda: Teor W (ppm) 21.00-162.00 162.01-654.00 654.01-1870.00 1870.01-7170.00
Legenda: Teor W (ppm) 0.00-42.00 42.01-215.00 215.01-508.00 508.01-10000.00
Figura 6-14 - Mapa de quartis de teores de W das amostras YF em VP
Os mapas com a distribuição espacial de Sn na mina de Senhora da Guia (Figura 6-16 e Figura 6-17) permitem confirmar os conhecimentos obtidos previamente sobre esta exploração. Aqui apenas se extraía volframite, uma vez que a cassiterite era bastante escassa. Os resultados analíticos indicam teores baixos deste mineral, sempre inferiores a 50 ppm. Nenhuma das fracções granulométricas apresentou diferenças significativas.
Legenda: Teor Sn (ppm) 18.00-28.00 28.01-44.00 44.01-1020.00 1020.01-10000.00
Legenda: Teor Sn (ppm) 0.00-25.00 25.01-90.00 90.01-620.00 620.01-10000.00
Figura 6-16 - Mapa de quartis de teores de Sn das amostras YF em SG
Na mina de Vale Pião foram explorados tanto a volframite, como a cassiterite, pelo que as análises químicas apresentam, em algumas amostras, teores que chegam a atingir 10000ppm, tanto de W como de Sn. Relativamente ao Sn (Figura 6-18 e Figura 6-19), as amostras YF com teores mais elevados são as amostras colhidas nas escombreiras A e B. Nas amostras mais grosseiras (YG), acrescem às escombreiras anteriores a escombreira C e ainda a amostra de sedimentos S1. Contudo, as restantes amostras também mostraram ter valores acima da mediana, podendo considerar-se o Sn como um elemento disseminado nos vários corpos de escombreiras.
Legenda: Teor Sn (ppm) 18.00-28.00 28.01-44.00 44.01-1020.00 1020.01-10000.00 Figura 6-18 - Mapa de quartis de teores de Sn das amostras YF em VP
Legenda: Teor Sn (ppm) 0.00-25.00 25.01-90.00 90.01-620.00 620.01-10000.00
Análise em componentes principais (ACP)
Para a interpretação das associações geoquímicas nas escombreiras das minas de Senhora da Guia e Vale Pião, foi utilizada a análise multivariada dos dados pelo método ACP (Análise em Componentes Principais), através do software Andad.
O primeiro passo consistiu na alteração do código das amostras, uma vez que o software apenas permite a utilização de quatro caracteres para a identificação das amostras. Assim, cada amostra passou a ser designada pela letra inicial da mina a que corresponde (G (Senhora da Guia) ou V (Vale Pião)), a letra da escombreira (A, B, C, …), o número da amostra (1, 2, 3, ….) e a letra correspondente à fracção constituinte da mesma (F ou G). A título de exemplo, a amostra VP-A1-YF (Vale Pião, escombreira A, amostra 1, fracção fina) passou a ser designada por VA1F.
Dado que em algumas das escombreiras foi recolhida mais do que uma amostra, calcularam-se, para estes casos, amostras compósitas que representam o valor médio das fracções amostradas na escombreira. Assim, foram calculadas amostras compósitas para as escombreiras B e F de Senhora da Guia e para as escombreiras A, B, C e E de Vale Pião. Para estas, a nomenclatura é semelhante para as primeiras duas letras da referência, sendo a terceira correspondente à fracção granulométrica e a quarta à indicação de que se trata da amostra compósita (C).
Os elementos químicos utilizados para a análise de associações geoquímicas foram os seguintes:
e Zr (do grupo dos metais de transição), As, Ge, Sb e Te (do grupo dos elementos semi-metálicos), P e Se (do grupo dos elementos não metálicos), Li e Rb (do grupo dos metais alcalinos), Ce e La (do grupo das terras raras) e Th.
Análise das associações geoquímicas nas escombreiras da mina de Senhora da Guia
Na mina de Senhora da Guia foram recolhidas 12 amostras em 8 escombreiras (A, B, C, D, E, F, G e H) e uma amostra de sedimentos (S), sendo cada amostra codificada conforme descrito e apresentado na Tabela 6-4.
Escombreiras Código da Amostra Descrição da Amostra Tipologia dos Materiais
A GA1F
GA1G
A1 Fracção fina
A1 Fracção grosseira Materiais grosseiros (desmonte)
B GB1F GB2F GBCF GB1G GB2G GBCG B1 Fracção fina B2 Fracção fina B Compósita Fracção fina
B1 Fracção grosseira B2 Fracção grosseira B Compósita Fracção grosseira
Materiais grosseiros (desmonte) e localmente finos
C GC1F
GC1G
C1 Fracção fina
C1 Fracção grosseira Materiais grosseiros (desmonte)
D GD1F GD3F GDCF GD1G GD3G GDCG D1 Fracção fina D3 Fracção fina D Compósita Fracção fina
D1 Fracção grosseira D3 Fracção grosseira D Compósita Fracção grosseira
Materiais grosseiros (desmonte)
E GE1F
GE1G
E1 Fracção fina
E1 Fracção grosseira Materiais grosseiros (desmonte)
F GF1F GF2F GFCF GF1G GF2G GFCG F1 Fracção fina F2 Fracção fina F Compósita Fracção fina
F1 Fracção grosseira F2 Fracção grosseira F Compósita Fracção grosseira
Materiais finos (processamento)
G GG1F
GG1G
G1 Fracção fina
G1 Fracção grosseira Materiais grosseiros (desmonte)
H GH1F GH2F GHCF GH1G GH2G GHCG F1 Fracção fina F2 Fracção fina H Compósita Fracção fina
F1 Fracção grosseira F2 Fracção grosseira H Compósita Fracção grosseira
Materiais grosseiros (desmonte)
S GS1F
GS1G
S1 Fracção fina
S1 Fracção grosseira Materiais de sedimentos
Para a análise ACP foram utilizadas as 26 amostras analisadas (fracção fina e fracção grosseira das amostras simples) e as amostras compósitas projectadas em suplementar. Com base na percentagem
de explicação das variáveis nos eixos factoriais, seleccionaram-se para interpretação os eixos F1, F2 e F3, que representam cerca de 75% da variância dos dados, como se verifica na Tabela 6-5.
Eixos Factoriais Valor Próprio % Explicação % Acumulada
F1 14.5 43.9 43.9 F2 5.9 17.9 61.8 F3 4.6 14.0 75.8 F4 2.0 6.1 81.9 F5 1.6 4.7 86.6 F6 1.1 3.3 89.8 F7 0.8 2.4 92.3
A projecção dos elementos e das amostras em análise foi feita nos eixos F1/F2 e F1/F3, com a projecção em suplementar das amostras compósitas das escombreiras B, D, F e H (amostras GBCF, GBCG, GDCF, GDCG, GFCF, GFCG e GHCF, GHCG), e das amostras de sedimentos (GS1F e GS1G), sendo os resultados apresentados nas Figura 6-20 e Figura 6-21. As coordenadas das projecções das variáveis e das amostras nos eixos factoriais apresentam-se no anexo VII.
Figura 6-20 – Projecção dos elementos e amostras nos eixos F1/F2
A análise destas projecções permite retirar as seguintes conclusões:
Os teores mais elevados de W ocorrem nos materiais da escombreira F (escombreira de materiais finos de processamento de minério), associados a teores elevados de Au, Ag, Ta, Nb, Te e As e também de Se, In, Cu, Fe, Pb e P;
As terras raras (La, Th e Ce) encontram-se nos materiais finos das escombreiras G e D (GG1F e GD3F), que poderão conter associados teores de Hf e Zr e também de Ga, V, Sc e Ti;
A ocorrência de Sn não é discriminativa da composição média das escombreiras, e encontra-se associada ao Sb e ao Ni, nos materiais finos das escombreiras E e C (GE1F e GC1F), e ao Zn, Y, Tl e Sr, nos materiais finos das escombreiras C e D (GC1F e GD1F).
A escombreira B apresenta, na fracção fina (GBFC), teores de Sn associados aos elementos Tl, Sr e Rb e também ao Li;
As escombreiras A, E, G e H apresentam composição muito semelhante aos materiais da amostra de sedimentos (GS1F e GS1G), onde apenas se realça a ocorrência de Ge com teores mais elevados. É importante referir que, das 8 escombreiras analisadas (A, B, C, D, E, F, G e H) a escombreira F é constituída por materiais finos resultantes do processamento dos minérios, o que poderá justificar a elevada dispersão na projecção das amostras da mesma (GF1F, GF1G, GF2F e GF2G) nos eixos factoriais, que resulta da elevada variabilidade nos respectivos resultados analíticos.
Na Tabela 6-6 apresenta-se uma síntese dos principais elementos químicos identificados nas escombreiras da mina de Senhora da Guia.
Escombreira Elemento/associação geoquímica Tipologia dos materiais
A Ge Materiais grosseiros (desmonte)
B
Li Sn, Tl, Sr, Rb
Ge
Materiais grosseiros (desmonte) e localmente finos
C Sn, Sb, Ni
Zn, Y, Tl e Sr Materiais grosseiros (desmonte)
D La, Th e Ce
Zn, Y, Tl e Sr Materiais grosseiros (desmonte)
E Sn, Sb, Ni
Ge Materiais grosseiros (desmonte)
F W, Au, Ag, Ta, Nb, Te e As
Se, In, Cu, Fe, Pb e P Materiais finos (processamento)
G La, Th, Ce Materiais grosseiros (desmonte)
H Ge Materiais grosseiros (desmonte)
S Ge Materiais de sedimentos
Análise das associações geoquímicas nas escombreiras da mina de Vale Pião
Na mina de Vale Pião foram recolhidas 11 amostras em 5 escombreiras (4 na escombreira A, 2 na escombreira B, 3 na escombreira C, 1 na D e 1 amostra na escombreira E), sendo cada amostra foi codificada conforme descrito e apresentado na Tabela 6-7Tabela 6-4. Tal como na análise realizada para a mina de Senhora da Guia, nos casos em que foi recolhida mais do que uma amostra por escombreira considerou-se na ACP uma amostra compósita, representativa da média dos materiais na escombreira, que é projectada em suplementar sobre os eixos factoriais.
Escombreiras Código da Amostra Descrição da Amostra Tipologia dos Materiais
A VA1F VA2F VA3F VA4F VA2G VA3G VA4G VAFC VAGC A1 Fracção fina A2 Fracção fina A3 Fracção fina A4 Fracção fina A2 Fracção grosseira A3 Fracção grosseira A4 Fracção grosseira A Compósita Fracção fina C Compósita Fracção grosseira
Materiais finos (processamento)
B VB1F VB2F VB1G VB2G VBFC B1 Fracção fina B2 Fracção fina B1 Fracção grosseira B2 Fracção grosseira B Compósita Fracção fina
Materiais finos (processamento) Tabela 6-6 - Síntese das associações geoquímicas nas escombreiras de Senhora da Guia
Escombreiras Código da Amostra Descrição da Amostra Tipologia dos Materiais C VC1F VC2F VC3F VC1G VC2G VC3G VCFC VCGC C1 Fracção fina C2 Fracção fina C3 Fracção fina C1 Fracção grosseira C2 Fracção grosseira C3 fracção grosseira C Compósita Fracção fina C Compósita Fracção grosseira
Materiais grosseiros (desmonte) e localmente finos
D VD1F
VD1G
D1 Fracção fina
D1 Fracção grosseira Materiais grosseiros (desmonte)
E VE1F
VE1G
E1 Fracção fina
E2 Fracção grosseira Materiais grosseiros (desmonte)
Com base na percentagem de explicação das variáveis nos eixos factoriais seleccionaram-se para interpretação os eixos F1, F2 e F3, que representam cerca de 80% da variância dos dados, conforme indicado na Tabela 6-8.
Eixos Factoriais Valor Próprio % Explicação % Acumulada
F1 18.4 55.9 55.9 F2 4.6 13.8 69.7 F3 3.4 10.2 80.0 F4 3.2 9.8 89.8 F5 1.0 3.0 92.7 F6 0.6 1.9 94.7 F7 0.5 1.4 96.1
Apresenta-se a projecção das variáveis e das amostras nos eixos F1/F2 (Figura 6-22) e F1/F3 (Figura 6-23) da ACP, com a projecção em suplementar das amostras compósitas das escombreiras A, B e C (amostras PACF, PACG, PBCF, PBCG, PCCF e PCCG). As coordenadas das projecções das variáveis e das amostras nos eixos factoriais apresentam-se no anexo VIII.
Pela análise das figuras anteriores observa-se que:
Os teores mais elevados de Sn e W ocorrem na escombreira A, associados aos elementos Au, Ag, Ti e também a Se, As e Fe. Esta escombreira apresenta também, na sua fracção mais grosseira, teores significativos de Pb e de Sb;
A escombreira B apresenta, apenas na sua fracção mais fina, teores elevados de Pb, Sb, Te, In e também de Ni;
Figura 6-22 - Projecção dos elementos e amostras nos eixos F1/F2
Os elementos Nb, Ti, Zr, Sc, V, Ga, Sr, Hf e Th ocorrem, juntamente com Ce, Ge e Y nas escombreiras C e D, que não apresentam teores consideráveis de Sn, W e restantes associados (Au, Ag, …);
Na escombreira E apenas foram identificados teores de Li e P (na fracção fina) e de Rb (na fracção grosseira).
Na Tabela 6-9 apresenta-se uma síntese dos principais elementos químicos identificados nas cinco escombreiras da mina de Vale Pião.
Escombreira Elemento/associação geoquímica Tipologia dos materiais
A W, Sn, Au, Ag, Tl, Se As Materiais finos (processamento)
B Pb,Sb, Te, In, Ni Materiais finos (processamento)
C Nb, Ti, Zr, Sc, V, Ga, Sr, Hf, Th Ce, Ge, Y Materiais grosseiros (desmonte) e localmente finos
D Nb, Ti, Zr, Sc, V, Ga, Sr, Hf, Th Ce, Ge, Y Materiais grosseiros (desmonte)
E Li, P, Rb Materiais grosseiros (desmonte)